Ontwerpbasisperiode, ontwerpdienslewe, terugkeerperiode – onderskei jy duidelik?

Ontwerpbasisperiode, ontwerpdienslewe en terugkeerperiode is drievoudige konsepte wat dikwels deur strukturele ingenieurs teëgekom word. Alhoewel die Verenigde Standaard vir Betroubaarheidsontwerp van Ingenieursstrukture
“Standaarde” (verwys na as “Standaarde”) Hoofstuk 2 “Terme” lys die definisies van die ontwerpverwysingstydperk en die ontwerpdienslewe, maar wat is die verskil tussen hulle, daar word beraam dat baie mense steeds 'n bietjie verward is.

1. Terugkeerperiode
Voordat ons by die bespreking ingaan, kom ons kyk na die "terugkeerperiode". In ons vorige artikel, een keer in 50 jaar = een keer in 50 jaar? ——Soos genoem in die vierde algemene begrip van windsnelheid wat strukturele ingenieurs moet ken, verwys die terugkeerperiode van 'n las na "die gemiddelde tydsinterval tussen die voorkoms of voorkoms van 'n gebeurtenis", en die terugkeerperiode gemeet in "jare" en die jaarlikse oorskryding van die las. Waarskynlikheid is omgekeerd eweredig. Byvoorbeeld, vir windlaste met 'n terugkeerperiode van 50 jaar, is die jaarlikse oorskrydingswaarskynlikheid 2%; vir windlaste met 'n terugkeerperiode van 100 jaar, is die jaarlikse oorskrydingswaarskynlikheid 1%.

Vir die windlas waarvan die jaarlikse oorskrydingswaarskynlikheid p is, is die waarskynlikheid om die windsnelheid in 'n sekere jaar nie te oorskry nie 1-p, en die waarskynlikheid om die windsnelheid in N jaar nie te oorskry nie, is (1-p) tot die Nde mag. Daarom kan die oorskrydingswaarskynlikheid van die windsnelheid in N jaar bereken word met die volgende formule:

Volgens hierdie formule: vir die windlas in die 50-jaar terugkeerperiode, is die jaarlikse oorskrydingswaarskynlikheid p=2%, en die oorskrydingswaarskynlikheid binne 50 jaar is:

Die 100-jaar Transendensiewaarskynlikheid neem toe tot:

En die waarskynlikheid om dit oor 200 jaar te oortref, sal bereik:

2. Ontwerpbasisperiode
Uit die bogenoemde voorbeeld kan ons aflei dat dit vir veranderlike ladings betekenisloos is om slegs die oorskrydingswaarskynlikheid te noem sonder om die ooreenstemmende tydsduur te noem. Mense sal immers op die lange duur sterf, die waarskynlikheid om veranderlike ladings te oorskry sal naby 100% wees, en geboue sal ineenstort (tensy hulle gesloop word voordat hulle ineenstort). Daarom, om die meetstandaard te verenig, is dit nodig om 'n verenigde tydskaal as die tydparameter vir veranderlike ladingwaardes te spesifiseer. Hierdie tydskaal is die "ontwerpverwysingsperiode".

Artikel 3.1.3 van die “Kode vir die Belasting van Boustrukture” bepaal dat 'n “50-jaar ontwerpverwysingsperiode aangeneem moet word wanneer die verteenwoordigende waarde van veranderlike belastings bepaal word.” Dit is 'n verpligte bepaling. Die rede waarom dit verpligtend is, is dat “daar geen reël is nie, daar is geen vierkantige sirkel nie”, sonder om 'n tydsbasis vas te stel, is dit betekenisloos om die waarskynlikheid van oorskryding van die belasting en die betroubaarheidsindeks (waarskynlikheid van mislukking) van die struktuur te bespreek.